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摘要：在我国施工项目工程的建设中，钢结构由于结构稳定等良好性能特点一直被广大建筑企业所应用，尤其是在促进建筑企业的现代化施工中发挥了至关重要的作用。但是在钢结构材料的使用中也遇到了一些难以解决的问题，就是在焊接的时候会出现焊缝缺陷等情况发生。而超声波探伤是无损检测中应用比较广泛的探测内部缺陷的方法。基于此，本文将对超声波探伤技术在钢结构检测中的应用展开分析，旨在建筑企业可有效利用该技术减少工程事故中的危险性。
关键词：超声波、探伤技术、建筑钢结构检测、应用
一、超声波探伤原理及类型
超声在经过不同介质的时候就会发生发射这也就是超声波探伤的基本原理。在部件表面放置耦合剂以后超声波就可以计入部件的内部进行传播，而当他遇到缺点或者达到底部以后就会反射回来。反射的超声波会呈现到荧光屏上，然后就可以对反射波的位置以及强度进行计算从而做出检测判断。这种检测方法有着很多的优点，比如说可以进行准确的定位，又有良好的方向性，而且传播的时候散射以及衰减都比较少；能够在非均质的钢结构中进行波形的转换、折射以及反射，在遇到缺陷的时候又能够进行发射，所以探伤的效果更好。这种技术形成的能量要比声波大，在对建筑钢结构进行探测的时候准确性比较高，而且能够对很深的位置进行探测。利用反射原理可以检测出大部分的钢结构内部缺陷。如今比较常见的超声波探伤仪主要有A、B、C三类，应用的最多的就是A类型的，也就是超声波脉冲反射探伤仪。
二、建筑钢结构焊缝类型及焊缝内部缺陷
钢结构具有自重轻、抗震性能好、工业化程度高等一系列优点，已广泛应用于工业厂房、体育场馆等工业及民用建筑。如:厦门国际会展中心、厦门航空港货运中心等等许多重要的工程，都采用了钢结构建筑体系。
1.焊缝类型及剖口型式。建筑钢结构体系主要有两种: 门式钢架体系和网架空间结构体系，其中以门式钢架体系居多。其焊缝类型主要有对接焊缝和T型焊缝两种。对接焊缝是指将两母材置于同一平面内(或曲面内) 使其边缘对齐，沿边缘直线(或曲线) 进行焊接的焊缝； T型焊缝是指两母材成T字形焊接在一起的焊缝。为了保证焊缝部位两母材在施焊后能完全熔合, 焊接前应根据焊接工艺要求在接头处开出适当的坡口，钢结构焊缝常见的坡口形式主要有I型(薄板对接)、V 型(中厚板对接)、X 型(厚板对接)、单V型(T型连接) 和K型(T型连接) 等。
2.常见内部缺陷。由于在焊接过程中受焊接工艺、条件等因素的影响，钢结构焊缝不可避免地会产生内部缺陷。常见的内部缺陷有气孔，夹渣、未焊透、未熔合和裂纹等。在缺陷性质上，单个气孔、点状夹渣属一般缺陷，对焊缝整体强度度影响较小；群状气孔或不规则状夹渣、未焊透、未熔合、裂纹属严重缺陷，会严重降低焊缝整体强度等性能。
三、超声波探伤技术在建筑钢结构检测中的具体应用
在使用补充金属与母材的热影响区，在焊接的时候有可能出现局部缺陷的现象，把这种现象称为焊接缺陷。超声波探测将声波传出，通过返回波幅的宽度来对其进行判断，如果波的高度大，则说明裂缝的长度很大；在探头经过多次反射的同时波幅也随之变化，随着探头上下波动，对应的波峰也会出现上下错动的现象。
1.做好超声波探伤准备工作
要想保证焊接的质量，首先就要求焊接工人有较高的专业技术水平，对于这些人员都要进行培训，不但要掌握焊接的技术还需要学会超声波探伤技术，这样他们在完成焊接以后就可以对其检测，及时的发现焊接的问题。
对于焊接工人的培训必须要设计好培训的内容，提升焊接工人工作的规范性，提供一些焊接刚才试板让工作人员进行焊接然后在对其进行超声波探伤检测，提高他们的应用经验，还要有专门的质量管理人员进行检查，只有检查合格的才能够安排实际的钢结构焊接任务，要加强对焊接人员的管理，要保证焊接人员有足够的焊接技术还有超声波探伤技术的应用水平。要根据相关的标准制定科学的超声波探伤规范，提高其应用的效果。相关的检测设备在使用之间都要进行检查和调试， 确保设备状态的良好， 能够正常的完成工作。
2.钢结构有垫板超声波探伤技术应用
①利用有垫板超声波进行探伤的过程中，其可以作为基准波来对钢结构进行一次波探伤， 可以起到基准以及现实良好耦合的作用，另一方面还可以有效掩盖垫板缺陷不良的问题。垫板反射波出现又宽又高的情况时，表示钢结构根部没有清理完全，根部依然存在缺陷，因此如出现该反射波要及时进行分析与观察；②将超声波探伤仪的探头向后拉，可进行第二次的超声波探伤工作，当超声波打在其他垫板定位焊缝的位置时，同样会出现反射波的存在，但如果该处并没有定位焊存在，便不会出现反射波，因此不能判断其为钢结构内部缺陷；③在牛腿与 H 梁进行焊缝对接的过程中，如发现牛腿侧的焊接缺陷过多，是因牛腿侧不开剖口的缘故，因此导致缺陷数量增多，在对牛腿进行探伤的过程中要较为细心。
3.钢结构箱形柱及梁连接焊缝超声波探伤应用
一般多层建筑物中受力最大的承重柱为箱形柱，但由于部分多层建筑的设计较为不合理， 建筑企业在制造箱形柱的过程中，没有对隔板进行仔细的焊接导致箱形柱会出现Z向收缩的现象，从而使箱形柱应力出现层状撕裂的后果。而当对其位置进行梁焊缝焊接的工作便使焊缝进行重叠由于应力关系的影响造成层状撕裂情况不断扩大，甚至延伸到箱形柱以及梁焊缝的表面，当利用超声波探伤的过程中不能很好地对其进行缺陷探伤，也无法探测到裂缝的深度。这时要将隔板以及盖板之间的焊缝改为单面形式的焊缝，从而有效减少隔板所承受的双向收缩应力力度从而不会造成层状撕裂的产生。同时盖板与箱形柱与梁焊缝作为一个整体， 应确保其不再有焊缝重合，以确保钢结构的整体结构质量。
4.钢结构延迟裂纹超声波探伤应用
钢结构在多层结构的建筑内被利用以及焊接的过程中，由于制造配装以及焊接环节中都会承受较大的应力。随着时间的推移，部分钢结构会在几日、几星期以及几个月后会逐渐形成延迟裂纹。因此对于承受应力较为集中的钢结构部位的焊缝，要在焊接后的半个月内进行磁粉探伤，以便可及时发现焊缝缺陷。
结语：
综上所述，在对钢结构的缺陷探伤过程中，要根据不同钢结构的厚度、焊缝结构以及焊缝类型采用不同的探伤方法以及策略，才能有效确保超声波探伤仪可以及时发现钢结构内部的缺陷位置以及缺陷大小。在焊接工人进行焊接的过程中，要加强焊接工人的钢结构焊接技术，对焊接工人进行定期的技术培训并要求其能够熟练运用超声波探伤仪来对实验钢板进行检验，从根本上保证钢结构出现缺陷的几率减小，从而促使我国建筑工程的安全质量得到良好的提升。
参考文献
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[4]GB 50205-2020《钢结构工程施工质量验收标准》.